控制與設(shè)計周艾妮一、控制的含義

人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段使事物向期望的目標發(fā)展，這就是控制。控制的手段人工控制自動控制人工控制——控制過程是在人的直接干預和全程干預下進行的。如人工紡紗、打開普通自來水龍頭、按鍵打開電燈、駕駛汽車等自動控制——指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準確地按照期望的方向進行。如數(shù)控機床、飲料自動裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等。太陽能路燈自動門按照執(zhí)行部件的不同，控制可分為機械控制、氣動控制、液壓控制，電子控制等。機械控制氣動控制液壓控制電子控制

控制的應用自古就有，并在近代得到了迅速發(fā)展，它涉及到社會生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域?？刂频膽?/p>

二、控制系統(tǒng)（開環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)）一般的控制過程都有一個輸入和輸出。任何一個控制的實現(xiàn)，都要通過若干環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)，構(gòu)成一個系統(tǒng)，我們稱這為控制系統(tǒng)。簡單的控制系統(tǒng)由兩個部分組成，即被被控對象和控制裝置?？刂蒲b置包括：傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)。對于閉環(huán)系統(tǒng)來說，還包括反饋環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)。控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間有一定的對應關(guān)系分類：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)1、開環(huán)控制系統(tǒng)

被控對象執(zhí)行器控制器輸入量控制量輸出量控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量的控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞。傳感器控制器電動機(執(zhí)行器）門（被控對象）輸入輸出有人否開/關(guān)水箱控制器閥門給定水位浮球?qū)嶋H水位水箱水位自動控制2、閉環(huán)控制系統(tǒng)

把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征：在系統(tǒng)的輸入量和輸出量之間，還有一條從輸出量返回到輸入端的反饋環(huán)節(jié)，它們形成閉合回路，反饋環(huán)節(jié)使得輸出量改變對控制過程產(chǎn)生直接影響。反饋的作用：將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置，返回到輸入端并與輸入量進行比較，從而減少輸出量的偏差，穩(wěn)定輸出量反饋的概念控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程，就是反饋。10閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)有無反饋無有能否自動調(diào)整和補償不能能控制精度比較低高結(jié)構(gòu)簡單相對復雜適用場合控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合要求高精度和高可靠性的場合

控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。三、干擾因素設(shè)定的飛行航道飛機手機信號實際的飛行航道干擾因素的產(chǎn)生原因環(huán)境人為影響自行車行駛速度變化的風影響船只行駛的風浪手機信號干擾因素的處理利用克服削弱干擾消除干擾提高控制系統(tǒng)的性能（利用反饋）四、功能模擬方法和黑箱方法

功能模擬方法：以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法。黑箱方法：通過對系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進而得出系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能方法。西瓜看、聽、拍生或熟控制系統(tǒng)輸入輸出黑箱判斷生熟雞蛋中醫(yī)控制系統(tǒng)的設(shè)計實施控制系統(tǒng)所需的設(shè)備、元件等系統(tǒng)的成本分析控制系統(tǒng)的調(diào)試、運行和評價控制系統(tǒng)的方案選擇分析被控對象的主要特征明確控制的目的確定被控量、控制量分析主要的干擾因素。。。。。。五、控制系統(tǒng)的設(shè)計1、開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計例：普通電風扇控制系統(tǒng)的設(shè)計被控對象——電風扇；被控量——電風扇輸出的風速；控制量——電機的轉(zhuǎn)速；定時器電機電風扇設(shè)定時間風速轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求：1，閉環(huán)控制系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的；2，系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應控制在允許的范圍之內(nèi)；3，要有較好的抗干擾性能；2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計例：抽水馬桶水箱的自動控制系統(tǒng)的設(shè)